انواع سيستمهاي تبلور

سلولهای واحد شبکه های بلورین دارای پارامترهای طولی و زاویه ای مشخص هستند که به نام  ثوابت آن شبکه نامیده می شوند . در واحدهای سلولی سه بعدی رابطه بین این ثوابت و پارامترها تغییر می کند و بر اساس آنها ، واحدهای سلولی سیستم های مختلف بلورشناسی تشکیل می شود .در این فصل اين  تغییرات و واحدهای سلولی حاصل از آن بررسی می شود .

الف - سیستم مکعبی

ساده ترین رابطه ای که بین پارامترهای یک شبکه وجود دارد ، حالتی است که پارامترهای طولی با یکدیگر مساوی و بر یکدیگر عمود هستند. در این صورت یک سلول واحد از شبکه مکعبی به وجود می آید.

با تغییر مقدار طول بردارها و یا اندازه زوایای بین آنها انواع دیگری ازسلولهای واحد تشکیل می  شود که مربوط به سایر سیستم های تبلور هستند. با در نظرگرفتن کلیه تغییرات ممکن فقط شش سیستم بلوری تشکیل می شود که تمام شبکه های ممکن را برمی گیرد.

ب - سیستم تتراگونال

با یک تغییر در پارامترهای طولی سیستم مکعبی ، اولین سیستم حاصل تتراگونال است که درآن طول یکی از بردارها با طول آن دوی دیگر مساوی نیست ولی در اینجا نیز بردارهای طولی بر یکدیگر عمود هستند و زاویه بین آنها 90 درجه است .

ج - سیستم ارتورمبیک .(مکعب مستطیلی)

در این سیستم پارامترهای طولی با یکدیگر مساوی نیستند ولی بر هم عمود هستند و زاویه بین آنها 90 درجه است . به عبارات دیگر در سیستم ارتومبیک ، وجوه جانبی سلول واحد مستطیلی شکل هستند.

د - سیستم منوکلینیک

در سیستمهای تتراگونال ، ارتورمبیک و مکعبی دیدیم که با وجود اختلاف در پارامترهای طولی ، زوایای بین بردارها مساوی 90 درجه بود . در سیستم منوکلینیک علاوه  برآنکه پارامترهای طولی با یکدیگر متفاوت هستند مقدار یکی از زوایا(β) نیز90 درجه نیست. به عبارت دیگر در سیستم منوکلینیک یکی از سطوح جانبی به شکل متوازی الاضلاع  است

به دلیل وجود همین یک سطح متوازی الاضلاع این سیستم را منوکلینیک یا" تک شب "می گویند.

ه - سیستم تریکلینیک

در این سیستم تمام پارامترهای طولی و زاویه ای با یکدیگر اختلاف دارند و هیچکدام بر یکدیگر عمود نیستند در نتیجه سه دسته سطوح جانبی این سلول واحد به  شکل متوازی الاضلاع است.

به سیستم تریکلینیک "سه کج" نیز می گویند. 

پس از بررسی وضع تقارن و عناصرتقارنی در بخشهای آینده متوجه می شویم که در پنج سیستمی که تاکنون گفته شده است (مکعبی ، تتراگونال ، ارتورمبیک ، مونوکلینیک وتريکلینیک ) عناصر تقارنی رفته رفته کاهش می یابند . بدین ترتیب که سیستم مکعبی دارای بیشترین عناصر تقارنی است در حالی که سیستم تریکلینیک دارای کمترین مقدار عناصر تقارنی است . علاوه بر پنج سیستم گفته شده ، یک سیستم دیگر وجود دارد که در ترتیب کاهش تقارنی که در بالا اشاره شد قرار نمی گيرد. این سیستم عبارت است از:

و- سیستم هگزاگونال یا شش وجهی

در این سیستم مقدار دو تا از پارامترهای طولی با یکدیگر برابر هستند ولی مقدار پارامتر سوم معمولا" با آن دوی دیگر متفاوت است . در این سیستم مقدار زاویه γ برابر120 درجه و دو زاویه α و β برابر90 است .همانگونه که دیده می شود سلول شش وجهی نیست ولی از کنار هم قرارگرفتن 3 واحد سلولی، طرح شش گوشه ای حاصل می شود.

 

در یکی از فرمهای این سیستم متعلق به رده رمبوهدری یک لوزی وجهی تشکیل می شود که شبیه مکعبی است که از جهت یکی از اقطار کشیده شده باشد.

تعداد بیشماری از سلولهای واحد متعلق به هر یک از این شش سیستم میتوانند در سه جهت فضائی درکنار هم قرار بگیرند و فضا را پر کنند. به طوری که ازکنار هم چیده شدن این سلولها  فضای خالی باقی نماند. این مساله یکی از شرطهای تشکیل سیستم های بلوری است .

2-2-چهارده شبکه ی براوه

ضمن آشنائی با شش سیستم تبلور دیدیم که در این سلولها اتمها و یا اجزاء تشکیل دهنده سلولها فقط در رئوس و گوشه ها قرار دارند. گاهی تعداد دیگری از این اجزاء در مرکز سلول و یا در روی سطوح بعضی از این سلولهای اولیه قرار می گیرند. به طوری که ثوابت شبکه ای و وضعیت تقارنی آنها تغییر نمی کند.

براوه دانشمند فرانسوی در سال 1848 ثابت کرد که با اضافه شدن نقاط یا گره هائی به مرکز سلول و یا به مرکز بعضی از سطوح آن، هفت سلول جدید ایجاد می شود که با هفت سلول اولیه ، جمعا"14  شبکه را به وجود می آورد.  این چهارده شبکه به نام شبکه های براوه معروف هستند.